Aller au contenu Aller au menu Aller à la recherche

accès rapides, services personnalisés
Rechercher
Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - Sorbonne Université/CNRS/MNHN/IRD

Soutenance de thèse / PhD Defense - Ibrahim Buba Garba

Ibrahim Buba Garba, doctorant dans l'équipe Théorie quantique des matériaux soutient sa thèse le mardi 5 septembre 2023 à 14 h.

IMPMC - Sorbonne Université - 4 place Jussieu - 75005 Paris - Barre 22-23, 4e étage, salle 401
 

Ab initio Characterization of Anharmonic Materials

Abstract

Accurate prediction of thermodynamic and transport properties of materials from first principles requires an understanding of anharmonicity resulting from phonon-phonon interaction. The standard quasiharmonic approximation neglect explicit temperature dependence of phonons and is invalid at high temperature, especially near a phase transition, or even at low temperatures if the energy profile is shallow or if the quantum nature of nuclei cannot be disregarded, which warrants the need for anharmonic methods. Furthermore, the perturbative treatment of anharmonicity can be problematic in the presence of imaginary phonons, with no suitable ground state upon which a perturbative expansion can be built.We present a method of computing anharmonic phonons, in which the only assumption appears to be the form of the dynamical matrices. Starting from a given crystal geometry and a grid of q-points in the irreducible Brillouin zone, we define a trial dynamical matrix using an orthonormal symmetrized basis whose values can be randomly generated. The trial dynamical matrices are optimized by fitting to forces sampled in standard ab-initio molecular dynamics and with Langevin dynamics, based on the temperature-dependent effective potential method. By way of example, we apply it to study anharmonic phonon renormalization in weakly and strongly anharmonic materials, reproducing the temperature effect on phonon frequencies, stabilization of high-temperature phases in metals, and phase transition in ferroelectrics, in good agreement with the experiment.

 

Jury

  • M. Marco Pala, C2N, Univ. Paris-Saclay, Rapporteur 
  • M. Nicolas Horny, ITheMM, Univ. de Reims Champagne-Ardenne, Rapporteur
  • Mme. Magali Benoit, CEMES – CNRS, Toulouse, Examinatrice
  • Mme. Nedjma Bendiab, Néel Institute, Univ. Grenoble Alpes, Examinatrice
  • M. Fabio Finocchi, Institut des NanoSciences de Paris, Examinateur SU 
  • M. François Bottin, CEA/DAM Ile-de-France, Invité
  • Mme. Giorgia Fugallo, LTeN, CNRS Nantes, Invitée
  • M. Lorenzo Paulatto, IMPMC CNRS, Directeur de thèse 

Cécile Duflot - 30/08/23

Traductions :

    Zoom Science - Phonons dans la glace VII et VIII : courbes de dispersion et désordre hydrogène

    Les glaces VII et VIII sont les phases dominantes de l’eau solide car elles sont stables sur une énorme plage de pression, entre 2 et 50 GPa, et il n’est pas improbable qu’on les trouve à l’intérieur de quelques exoplanètes. En collaboration avec le CEA et l’ESRF, les chercheurs de l’IMPMC ont déterminé...

    » Lire la suite

    Contact

    A. Marco Saitta

    Directeur de l'institut

    marco.saitta(at)sorbonne-universite.fr

      

    Jérôme Normand

    Gestion du personnel

    Réservation des salles

    jerome.normand(at)sorbonne-universite.fr

     

    Antonella Intili

    Accueil et logistique

    Réservation des salles

    antonella.intili(at)sorbonne-universite.fr

     

    Sabine Filiu

    Gestion financière

    gestionimpmc@impmc.upmc.fr (gestionimpmc @ impmc.upmc.fr)

     

    Cécile Duflot

    Communication

    cecile.duflot(at)sorbonne-universite.fr

    33 +1 44 27 46 86

     

    Expertiser une météorite

     

    Contact unique pour l'expertise de matériaux et minéraux

     

    Stages d'observation pour élèves de 3e et de Seconde

    feriel.skouri-panet(at)sorbonne-universite.fr

     

    Adresse postale

    Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie - UMR 7590

    Sorbonne Université - 4, place Jussieu - BC 115 - 75252 Paris Cedex 5

     

    Adresse physique

    Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie - UMR 7590 - Sorbonne Université - 4, place Jussieu - Tour 23 - Barre 22-23, 4e étage - 75252 Paris Cedex 5

     

    Adresse de livraison

    Accès : 7 quai Saint Bernard - 75005 Paris, Tour 22.

    Contact : Antonella Intili : Barre 22-23, 4e étage, pièce 420, 33 +1 44 27 25 61

     

     

    Fax : 33 +1 44 27 51 52